第1章 绪论第1章绪论随堂测验1、水文地球化学的研究对象是地下水。
2、人们可以通过向天然水中添加矿物质的方法而制备矿泉水。
本单元测试1、水文地球化学的研究对象包括地下水以及地下水活动过程产生的各种地质现象的影响和关系。
2、水作为一种最活跃的地质营力，不能改变水介质的性质。
3、地下水中包含有机物质、微生物以及元素的同位素。
作业1、简述水文地球化学的含义
2、水文地球化学研究内容主要是什么
3、简述水文地球化学研究意义。
第2章 地下水的化学成分第2章 地下水的化学成分随堂测验1、总溶解固体：指水中各种溶解组分的总和，它包括溶解于水中的分子，离子，络合物，悬浮物和溶解气体。
2、硬度仅仅是以水中ca2 、mg2 的总和来进行量度的。
3、水分子存在水分子内部的极性共价键和水分子之间的氢键两种类型的键。
4、一般情况下,随着溶解性总固体（tds）的变化,地下水中占主要地位的离子成分也随之发生变化，低tds水中以hc03-、ca2 、mg2 为主;中等tds水中,阴离子常以s042-为主,主要阳离子为ca2 、mg2 ；高tds水以cl-、na 为主。
5、天然水化学成分的综合指标中，第一组指标主要体现水的质量，主要包括总溶解固体、含盐量、硬度。
6、氧化还原电位是表征水环境的酸碱平衡特征的指标
7、水环境体系的eh值取决于系统内部氧化还原对的性质，氧化态和还原态组分的浓度、参加反应的电子数、温度及酸碱度。
8、根据碳酸平衡理论，当ph<8.34时，分析结果中不应出现co32－ ；当ph>8.34时，水分析结果中不应出现h2co3 。
本单元测试1、自然界中氢有1h、2h（d）、3h（t）三种同位素，氧有16o、17o、18o三种同位素，可以组成9种不同的稳定同位素分子的水，以h216o占绝对优势。
2、水分子只存在水分子内部的极性共价键一种类型的键。
3、eh表征水环境氧化还原状态的指标，eh值为正值，说明水环境处于氧化状态；eh值为负值，说明水环境处于还原状态。
4、根据碳酸平衡理论，当ph<8.34时，分析结果中不应出现co32－ ，因为这样的ph值条件下，常规方法不能检出微量的co32－ ；同理，当ph>8.34时，水分析结果中不应出现h2co3 。
5、水环境体系的eh值，取决于系统内部氧化还原对的性质，氧化态和还原态组分的浓度、参加反应的电子数、温度及酸碱度。
6、地下水中分布最广、含量较多的七种离子是na 、fe2 、ca2 、mg2 、cl-、so42-和hco3-。
7、一般情况下,随着溶解性总固体（tds）的变化,地下水中占主要地位的离子成分也随之发生变化，低tds水中以hc03-、ca2 、mg2 为主;中等tds水中,阴离子常以s042-为主,主要阳离子为ca2 、mg2 ；高tds水以cl-、na 为主。
8、天然水化学成分的综合指标中，第一组指标主要体现水的质量，主要包括总溶解固体、含盐量（度）、硬度、总有机碳；第二组指标主要表征水体环境状态，主要包括化学需氧量、生化需氧量、氧化还原电位；第三组指标主要表征水环境的酸碱平衡特征，主要包括碱度和酸度。
9、地下水的化学成分概括来说是由无机物、有机物、气体、微生物和同位素等成分组成。
10、离子浓度图法的种类主要有图形图示法、柱形图示法和 多边图示法 。
作业1、简述水质分析结果可靠性检验的方法。
2、地下水中na 和k 来源和含量有什么特征？
3、地下水中ca2 和mg2 来源和含量有什么特征？
4、研究地下水中溶解气体的意义是什么？
5、某水样实测值如下（mg/l）： ca2 mg2 cl- so42- hco3- no3- 5 10 983 7 212 0 求：na k 、tds、 盐度、总硬度、暂时硬度、负硬度。
6、请判断下列分析结果（mg/l）的可靠性，并说明原因。 组分 na k ca2 mg2 cl- so42- hco3- co32- ph a水样 50 6 60 18 71 96 183 6 6.5 b水样 10 20 70 13 36 48 214 4 8.8
7、某地下水样分析结果如下(mg/l)： t=10℃, ph=7.06, ca2 =71, mg2 =43, na =9.9, k =1.2, hco3-=292, so42-=87, cl-=17, no3-=38 求：a：水样的库尔洛夫式 b：水样各种硬度
第3章 地下水化学成分的形成作用化学热力学基础1、对于矿化度＜100mg/l的天然水，浓度>活度
2、矿化度＞100mg/l的天然水，活度系数等于1
3、平衡常数大小与温度有关，与压力无关
4、一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关
5、化学反应的驱动力，一般用自由能变化来表示，当反应自由能变化大于0时，该反应可自发进行。
6、反应的标准焓变化，可作为化学反应热效应的指标。当反应的标准焓变化大于0时，该反应为吸热反应。
7、饱和指数是确定水与矿物处于何种状态的参数，以符号“si”表示。当si>0，溶液处于过饱和状态。
8、固体及纯液体的活度为1
溶解沉淀作用1、全等溶解指矿物与水接触发生溶解反应时，其反应产物均为溶解组分。
2、当含水层中同时存在多种矿物时，虽然单个矿物的溶解均为全等溶解，多种矿物的溶解也是全等溶解。
3、当矿物的溶解速度与沉淀速度相等时，矿物与地下水之间就达到了平衡状态。
4、对于难溶盐，在给定的温度压力下，溶液中相应方次的离子的活度乘积是一个常数，称为“溶度积”，或者“溶度积常数”。
5、溶解沉淀作用不改变地下水系统中固体物质的成分，但是使地下水的化学成分产生了变化。
6、在地下水系统中，究竟是哪一种或哪几种矿物控制着地下水的化学成分，需要根据具体的地质、水文地质及水化学条件来确定。
7、当一种化学元素在含水层固体中的含量很小时，该化学元素才有在地下水中的含量也很小。
8、地下水流动过程中所遇到的矿物的顺序不同对地下水化学组分没有影响。
吸附解吸及离子交替吸附作用1、气体和液体中的物质在固体表面均有吸附现象。
2、被吸附的离子进入矿物颗粒的结晶格架，成为晶格的一部分，是一种可逆反应。
3、吸附在颗粒表面的离子，在一定条件下，可被液体中另一种离子所替换。
4、吸附量是指一定条件下达到吸附平衡后，单位质量的吸附剂所吸附的吸附质的质量。
5、吸附量与吸附剂的组成、比表面积，吸附质的性质、浓度有关，还与水体温度、ph值、eh（pe）有关，但与含盐量无关。
6、固体颗粒表面电荷与介质的ph值大小无关。
7、ph值小于phz值时，沉积物颗粒表面带负电荷，吸附阳离子。
8、一定温度条件下，某溶质的液相浓度与固相浓度之间存在一定的关系，该关系在直角坐标系内可以用曲线（或直线）的形式表达，该曲线（或直线）即称为吸附等温线。
碳酸平衡1、地下水中碳酸化合物的三种存在形态分别为游离碳酸、重碳酸根离子、碳酸根离子。
2、ph0是检查分析结果可靠性的一个标志。如水样的ph ＜ ph0，分析结果中可出现重碳酸根和碳酸根。
3、ph值大小影响水溶液中各类碳酸分配
4、二氧化碳分压影响碳酸盐的溶解度，即水中ca2 和hco3-的浓度和ph值
5、在闭系统中，ca2 、hco3-浓度较低，而ph较低；达到溶解平衡后，co2分压值小于原始值。
6、当两种与方解石处于平衡状态的水混合时，混合水相对方解石是处于饱和状态。
7、通过在水溶液中加入相关易溶盐类而使溶液中的hco3-或ca2 浓度增加时，溶液中与方解石平衡的ca2 浓度也会相应改变，这种现象被称为同离子效应
8、矿物在浓溶液要比稀溶液中更易溶，这种效应称为离子强度效应或盐效应。
氧化还原反应与平衡1、在标准状态下，金属与含有该金属离子且活度为1mol/l的溶液相接触的电位，称为该金属的标准电极电位，又称为标准氧化还原电位。
2、在实际氧化还原反应的系统中，参加氧化还原反应的组分，其活度一般都不是1mol，则该反应达到平衡时的电位称为氧化还原电位，以eh表示，单位为v。
3、eh-ph图表示在标准状态下，氧化还原反应达到平衡状态时，水溶液中各种溶解组分及固体的稳定场。
4、eh-ph图能预测在一定eh-ph范围内，可能出现的溶解组分及固体种类，预计其反应速率。
5、地下水系统是一个由水、岩、大气、生物等环境要素构成的统一体，其中含有大量无机或有机的氧化剂和还原剂。
地下水化学成分的形成作用1、方解石在水中的溶解度由下述溶解反应所控制： caco3 ca2 co32- 25℃时上述反应的平衡常数为10-8.45，确定25℃方解石在水中的溶解度。 确定下表所列水样是相对方解石的饱和状态，已知水样的ph值为7.15，水样温度为25℃。 分析项目 ca2 mg2 na k hco3- so42- cl- no3- 浓度（mg/l） 82 9 25 7.6 252 17 40 38 mmol/l 2.046 0.16 1.087 0.194 4.13 0.177 1.128 0.613
2、水中碳酸平衡时的存在形式与水的ph值有什么关系？
3、根据gibbs自由能判断等温等压系统中化学反应进行的方向的依据是什么？
4、热力学方法在水文地球化学中有哪些应用？
5、试说明影响地下水氧化还原条件的因素主要有那些。
6、如何根据热力学方法判断水文地球化学反应进行的方向与程度？
7、试述什么是氧化还原反应，影响地下水系统氧化还原条件的因素有哪些？
第4章 化学元素在地下水中的迁移课堂测验1、分子扩散作用不仅存在于静止液体中，也发生在运动液体中。
2、弥散作用包括对流迁移作用和机械弥散作用。
3、研究溶质运移问题时，当溶质浓度的变化对溶液密度的影响不大时，密度ρ可以作为常数处理
作业1、何谓弥散作用？怎样判别元素在地下水中的迁移方式？
2、何谓弥散现象？关于液体的微观运动速度与宏观运动速度的不一致性，我们可以从哪几个方面来理解？
3、一供水井，井深91.5 米，含水层为含黄铁矿的绢云母片岩。连续抽水13个月，水位下降36.5米，在这个期间内，水中so42-浓度在13mg/l左右。停抽4个月后，再次抽水时，第一天的水样中，so42-=1330mg/l，fe2 =365 mg/l，ph=2.5。此后，so42-和fe2 不断降低，ph 值升高。解释这种现象出现的原因。
4、弥散问题数学模型由那几部分组成？试分别予以简要说明。
5、对流迁移：
6、弥散通量：
7、机械弥散：
8、水动力弥散现象：
第5章 同位素水文地球化学课堂测验1、气降水的同位素组成的变化可以用 温度效应 、 纬度效应 、 大陆效应 、 高度效应 以及 雨量效应 来解释
2、地下水中的同位素仅仅指水自身的 氢、氧 同位素。
3、同位素交换反应是指在统一体系中，物质的化学成分不发生改变（化学反应处于平衡状态），仅在不同的 化合物 之间、不同的 相 之间或 分子 之间发生同位素置换或重新分配的现象。
4、氢氧稳定同位素方法可以解决地下水的补给来源 、 补给区高程 、 各种补给来源水的混合比例 、 各类水体间的水力联系等实际应用问题。
5、放射性同位素半衰期指放射性原子核衰变一半（与初始母核相比）所需的时间。
6、氧同位素的国际标准英文缩写为 。
7、同位素分馏可分为 同位素平衡分馏和 两种类型。
8、同位素组成的表示方法主要有 同位素丰度 、 和 千分偏差值 。
作业1、同位素分馏：
2、同位素效应:
3、大陆效应：
4、何谓天然水的氢氧稳定同位素的大陆效应？试用蒸发与凝结的机理加以解释。
5、何谓“氧漂移”? 为什么水-岩同位素交换反应很少导致“氢漂移”现象？
6、何谓大气降水的温度效应，并解释其原因。
7、请写出根据氚衰变过程中所形成的氦的含量计算地下水的绝对年龄的具体计算方法。
第6章 地下水污染课堂测验1、地下水污染只有达到或超过水质标准才算污染
2、地下水污染防治应以预防为主，加强管理、综合防治，充分注意到技术上的可能性和经济上的合理性。
3、根据国家颁布的“生活饮用水卫生标准”(gb 5749-2006)规定，生活饮用水水源必须设置卫生防护带。一般设置三带戒严带、限制带、监视带。
4、地下水的污染源种类繁多，按照其形成原因可以分为两大类：人为污染源和天然污染源。依据污染源的空间分布，可分为 三种。
5、地下水的污染方式可分为直接污染及间接污染两种。 地下水污染途径可分为 。
6、地下水污染 三个特征。
作业1、地下水污染：
2、针对我国目前地下水污染现状，依据你所学水文地球化学知识分析并提出防治措施及对策。
3、简述城市垃圾填埋场中，淋滤液的形成通常经过哪三个阶段？
4、试说明人工补给方法在地下水治理中的应用。
5、结合自己所学水文地球化学知识阐述可渗透反应墙技术在地下水治理中的原理和优缺点。
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